KR101203529B1 - 네트워크에서 단말들간의 애플리케이션을 동기화하는 방법및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 네트워크 단말들이 애플리케이션에서 사용되는 시간을 동기화하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 매체접근제어 계층에서 네트워크에서의 매체 사용을 제어하기 위해 다른 단말들과 동기화시켜 관리하는 시간 정보를 동기화 인터페이스를 통해 직접 애플리케이션을 실행하는 애플리케이션 계층에게 전달함으로써 TCP/IP 프로토콜 스택을 이용하여 단말들 간 동기화 정보를 얻기 위해 패킷을 교환하지 않아도 애플리케이션의 동기화를 수행할 수 있다.

Description

네트워크에서 단말들간의 애플리케이션을 동기화하는 방법 및 장치{Method and apparatus for synchronizing applications of terminals in a communication network}
도 1은 종래 기술에 따라 네크워크 단말들의 애플리케이션들을 동기화하는 방법을 설명하기 위한 개념도,
도 2는 본 발명에 따라 네트워크 단말들의 애플리케이션들을 동기화하는 방법을 설명하기 위한 개념도,
도 3은 본 발명에 따라 네트워크에 연결된 단말이 다른 단말과 애플리케이션을 동기화시키는 과정을 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명에 따라 애플리케이션을 처리하는 네트워크 단말의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명은 시간 동기화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 네트워크 단말들이 애플리케이션들에서 사용되는 시간을 동기화하는 방법에 관한 것이다.
통신 네트워크상에서 전송하는 데이터는 다양하다. 　특히, AV Streaming 과 같은 데이터의 송수신시에는 송신자와 수신자간의 시간동기(time synchronization)가 매우 중요하며, 이를 위해 송신단과 수신단은 시간 정보가 담긴 패킷을 주고 받으면서 여러 가지 알고리즘으로 동기화를 시도한다. 　
도 1은 종래 기술에 따라 네크워크 단말들의 애플리케이션들을 동기화하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 방식에서는 network에 연결된 두 개 이상의 단말들 간에 시간을 동기화시키기 위해 전용 application 또는 application 내의 시간 동기화 기능 모듈을 두고 있다. 시간을 동기화 하는 방법은 여러 가지가 존재한다. 　예를 들면, 한 단말의 애플리케이션이 시간 정보가 들어있는 패킷(packet)을 만들어 상대편에 전송하고, 상대편 단말은 이 packet을 수신하게 되는데, 이때 송신측의 각종 processing delay, network propagation delay 및 수신측의 processing delay 등을 감안하여 송신측 단말의 정확한 시간을 계산하여 자신의 시간을 그것과 맞춤으로써 시간 동기화를 수행한다. 　또 다른 예로, 송신측 단말의 애플리케이션에서 시간 정보가 들어있는 패킷을 수신측 단말에 전송하면, 수신측 단말이 이 패킷을 수신한 후 다시 이에 대해 응답을 하는 과정을 반복함으로써, 송신측 단말 및 수신측 단말은 processing delay와 network propagation delay 등을 감안하여 정확한 기준 시간 정보를 계산한 후 각자의 시간을 기준 시간 정보와 동일하게 맞춤으로써 시간 동기화를 수행하기도 한다. 　이와 같이, 시간 동기화를 하기 위한 방법은 여러 가지가 존재할 수 있으나, 시간 동기화 기능이 있는 애플리케이션에서 동기화가 수행된다는 공통점이 있으며, 네트워크 인터페이스는 이 를 위한 통로만 제공하거나 processing delay 정보를 제공하는 등의 도움을 줄 뿐 직접적인 관여를 하지 않는다.
즉, 네트워크에 연결된 단말이 다른 단말과 애플리케이션의 동기화를 수행하기 위해서는 대부분TCP/IP 프로토콜 스택과 전용 애플리케이션 또는 애플리케이션 내의 시간 동기화 기능 모듈이 필요하다. 　
그러나, 저가의 제품을 지향하는 CE 제품 등에서 이런 기능을 포함하기 위해서는 고사양의 시스템을 요구하게 되고, 결국 가격을 올리는 요인으로 작용하게 된다. 　또한, 시간 동기화를 위해서 네트워크 단말들이 테이터 패킷 외의 부가적인 패킷들을 교환해야 하므로, 네트워크의 트래픽이 증가되는 문제가 있다.
본 발명은　네트워크 단말이 다른 단말과 패킷을 교환하지 않고, 매체접근제어 계층에서 이미 확보된 정보를 이용하여 애플리케이션의 동기화를 수행할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,　 네트워크에 연결된 단말에서 애플리케이션을 실행하는 방법에 있어서, 애플리케이션 계층이 매체접근제어(MAC) 계층에게 동기화 정보를 요청하는 단계; 상기 요청에 응답하여 상기 매체접근제어 계층이 상기 네트워크에서의 매체 사용을 제어하기 위해 다른 단말들과 동기화시켜 관리하는 시간 정보를 상기 애플리케이션 계층에 제공하는 단계; 및 상기 애플리케이션 계층이 상기 시간 정보에 기초하여 상기 애플리케이션을 실행하는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 한다.
상기 네트워크는 WLAN(Wireless Local Area Network)이 될 수 있으며, 이 때 상기 시간 정보는 비컨 프레임(beacon frame)의 타임스탬프 필드(timestamp field)에 기초하여 설정된다.
또는, 상기 네트워크는 WPAN(Wireless Personal Area Network)이 될 수 있으며, 이 때 상기 시간 정보는 비컨 프레임의 피코넷 동기화 파라미터 필드(piconet synchronization parameters field)에 기초하여 설정된다.
상기 시간 정보는, 상기 매체접근제어 계층이 SAP(Service Access Point) 형태로 상기 시간 정보를 상기 애플리케이션 계층에게 제공할 수 있다.
상기 매체접근제어 계층은 상기 단말의 특성에 따라 상기 시간 정보를 보정하기 위한 정보를 상기 애플리케이션 계층에게 제공할 수 있다. 또는, 상기 매체접근제어 계층은 상기 단말의 특성에 따라 상기 시간 정보를 보정한 결과값을 상기 애플리케이션 계층에게 제공할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 애플리케이션 실행 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
또한, 본 발명은 매체접근제어 계층 모듈을 이용하여 네트워크에 연결되고, 애플리케이션 계층 모듈을 이용하여 애플리케이션을 실행하는 장치에 있어서, 상기 애플리케이션 계층 모듈은 상기 매체접근제어(MAC) 계층 모듈에게 동기화 정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 수신된 정보에 기초하여 상기 애플리케이션을 실행하며, 상기 매체접근제어 계층 모듈은 상기 요청에 응답하여 상기 네트워크에서의 매체 사용을 제어하기 위해 다른 단말들과 동기화시켜 관리하는 시간 정보를 상기 애플리케이션 계층에 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따라 네트워크 단말들의 애플리케이션들을 동기화하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 네트워크에 연결된 단말들은 네트워크 인터페이스를 통해 시간 동기화를 수행한다. 여기서, 네트워크 인터페이스는 매체접근제어(MAC, Medium Access Control) 계층의 기능을 수행하는 모듈로 볼 수 있다. 여기서의 시간 동기화는 네트워크에 연결된 복수 개의 단말들이 매체를 사용하고자 할 때 이러한 매체 사용 권한을 공평하게 부여하기 위한 메커니즘을 위해 필요한 것이며, 따라서 본 발명에서의 네트워크 단말은 매체접근제어 계층에서 시간 동기화 기능(Time Synchronization Function)을 제공하는 것을 전제로 한다.
예를 들면, IEEE 802.11 또는 IEEE 802.15.3 등의 표준을 따르는 네트워크에서는 이러한 기능이 제공되고 있으며, IEEE 802.11을 따르는 WLAN(Wireless Local Area Network)에서는 비컨 프레임(beacon frame)의 타임스탬프 필드(timestamp field)를 참조하여 단말들이 시간 동기화를 수행하며, IEEE 802.15.3을 따르는 WPAN(Wireless Personal Area Network)에서는 비컨 프레임의 피코넷 동기화 파라미터 필드(piconet synchronization parameters field)를 참조하여 단말들이 시간 동기화를 수행한다.
이와 같이, 네트워크에 연결된 단말들은 매체접근제어 계층에서 이미 시간 동기화를 주기적으로 수행하고 있으므로, 굳이 TCP/IP 프로토콜 스택을 통해 패킷을 교환하지 않아도 매체접근제어 계층의 시간 정보를 이용하여 애플리케이션의 시간 동기화를 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 네트워크 단말의 네트워크 인터페이스, 즉 매체접근제어 계층은 다른 계층을 통하지 않고 직접 애플리케이션 계층으로 시간 정보를 전달할 수 있도록 하는 시간 동기화 인터페이스를 가진다. 즉, 애플리케이션 계층에서는 시간 동기화 인터페이스를 통하여 시간 정보를 획득할 수 있으며, 이 시간 정보를 이용하여 네트워크에 연결된 다른 단말의 애플리케이션과 동기화를 수행할 수 있다.
시간 동기화 인터페이스는 MAC SAP(Service Access Point)로 구현될 수 있을 것이다. 즉, 네트워크 단말의 매체접근제어 계층에서 제공하는 특정 함수를 애플리케이션이 호출함으로써 그에 대한 결과값으로 시간 정보를 획득할 수 있다.
한편, 매체접근제어 계층은 시간 정보 외에 그 시간 정보를 보정하기 위한 보정 정보를 애플리케이션 계층에게 제공할 수도 있을 것이다. 즉, processing delay에 의해 매체접근제어 계층에서 관리하는 시간 정보가 애플리케이션에 도달하기까지 지연이 생기게 되면 정확한 동기화가 어려워지므로, 매체접근제어 계층은 단말의 시스템 특성에 따라 시간 정보와 함께 보정 정보를 애플리케이션 계층에게 제공할 수 있다. 물론, 보정 정보를 얻을 수 있도록 하는 별도의 함수를 MAC SAP의 형태로 제공할 수도 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따라 네트워크에 연결된 단말이 다른 단말과 애플리케이션 을 동기화시키는 과정을 나타낸 순서도이다.
단계 310에서, 애플리케이션 계층은 매체접근제어 계층에게 애플리케이션을 동기화시키기 위한 동기화 정보를 요청한다. 전술한 바와 같이, 이는 MAC SAP을 통해 제공되는 함수를 호출하는 과정이 될 수 있다.
단계 320에서, 매체접근제어 계층은 네트워크의 매체 사용 권한 제어를 위해 네트워크에 연결된 단말들이 동기화시켜 관리하는 시간 정보를 애플리케이션 계층에게 제공한다. 네트워크 단말은 WLAN에서는 비컨 프레임(beacon frame)의 타임스탬프 필드(timestamp field)값에 의해, WPAN(Wireless Personal Area Network)에서는 비컨 프레임의 피코넷 동기화 파라미터 필드(piconet synchronization parameters field)값에 의해 이러한 시간 정보를 획득한다.
전술한 바와 같이, 매체접근제어 계층에서 시간 정보를 제공할 때 단말의 특성에 따른 보정 정보가 함께 제공될 수도 있다. 구현예에 따라서, 매체접근 계층에서 시간 정보를 단말의 특성에 따라 보정하여 그 결과값을 애플리케이션 계층에게 제공할 수도 있을 것이다.
단계 330에서, 시간 정보와 보정 정보를 획득한 애플리케이션 계층은 보정 정보를 이용하여 시간 정보를 보정한다.
단계 340에서, 애플리케이션 계층은 보정된 값을 적용하여 애플리케이션을 실행한다. 이러한 일련의 과정에 의해 네트워크에 연결된 단말의 애플리케이션은 다른 단말의 애플리케이션과 동기화될 수 있다. 예를 들면, 애플리케이션이 영상 데이터를 전송하기 위한 전송 스트림(Transport Stream) 패킷들을 생성하는 기능을 수행하는 경우, 매체접근제어 계층의 시간 정보는 전송 스트림 패킷들의 타임 스탬프 값을 설정하기 위해 이용될 수 있고, 이에 의해 수신측 단말은 영상 데이터를 끊김없이 재생할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따라 애플리케이션을 처리하는 네트워크 단말의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 네트워크 단말(400)은 애플리케이션 계층 모듈(410), 매체접근제어 계층 모듈(420) 및 물리 계층(430) 모듈을 포함한다.
애플리케이션 계층 모듈(410)은 매체접근제어 계층 모듈(420)에게 동기화 정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 수신된 정보에 기초하여 애플리케이션의 동기화를 수행한다.
매체접근제어 계층 모듈(420)은 애플리케이션 계층 모듈(410)로부터 동기화 정보의 요청이 수신되면 요청에 대한 응답으로 네트워크에서의 매체 사용을 제어하기 위해 다른 단말들과 동기화시켜 관리하는 시간 정보를 애플리케이션 계층 모듈(410)에게 제공한다.
전술한 바와 같이, 매체접근제어 계층 모듈(420)은 시간 정보와 함께 보정 정보를 제공할 수도 있고, 시간 정보를 자체적으로 보정한 후 애플리케이션 계층에게 전달할 수도 있을 것이다.
여기서, 시간 정보는 WLAN 이나 WPAN 등의 네트워크에서 비컨 프레임 등에 의해 전달되는데, 물리 계층 모듈(430)은 이러한 비컨 프레임을 수신하여 매체접근 제어 계층 모듈(420)에게 전달한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 단말의 네트워크 인터페이스 계층에서 기본적으로 관리하는 시간 정보를 상위 레이어에 제공함으로써 애플리케이션이 별도의 시간 동기화 기능 모듈을 갖추지 않고도 애플리케이션의 동기화를 수행할 수 있다. 또한, 시간 동기화를 위해 별도의 패킷 교환 절차를 수행하지 않아도 되므로 네트워크의 트래 픽이 감소된다.
이에 따라, 네트워크 단말은 TCP/IP protocol stack 및 시간 동기화를 위한 애플리케이션을 탑재할 필요가 없으므로 제품 개발에 소요되는 기간을 단축할 수 있고, 제품의 가격을 낮출 수 있게 된다.

Claims (17)

  1. 네트워크에 연결된 단말에서 애플리케이션을 실행하는 방법에 있어서,
    애플리케이션 계층이 매체접근제어(MAC) 계층에게 동기화 정보를 요청하는 단계;
    상기 요청에 응답하여 상기 매체접근제어 계층이 상기 네트워크에서의 매체 사용을 제어하기 위해 상기 네트워크의 다른 단말들과 동기화시켜 관리하는 시간 정보를 상기 애플리케이션 계층에 제공하는 단계; 및
    상기 애플리케이션 계층이 상기 시간 정보에 기초하여 상기 애플리케이션을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크는 WLAN(Wireless Local Area Network)이며, 상기 시간 정보는 비컨 프레임(beacon frame)의 타임스탬프 필드(timestamp field)에 기초하여 설정된 값임을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크는 WPAN(Wireless Personal Area Network)이며, 상기 시간 정보는 비컨 프레임의 피코넷 동기화 파라미터 필드(piconet synchronization parameters field)에 기초하여 설정된 값임을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방 법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시간 정보를 제공하는 단계는, 상기 매체접근제어 계층이 SAP(Service Access Point)를 이용하여 상기 시간 정보를 상기 애플리케이션 계층에게 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 매체접근제어 계층은 상기 단말의 특성에 따라 상기 타임스탬프 필드값을 보정한 결과를 상기 애플리케이션 계층에게 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 매체접근제어 계층은 상기 단말의 특성에 따라 상기 피코넷 동기화 파라미터 필드값을 보정한 결과를 상기 애플리케이션 계층에게 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 매체접근제어 계층은 상기 시간 정보를 상기 단말의 특성에 따라 보정하기 위한 정보를 상기 애플리케이션 계층에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 애플리케이션은 영상 데이터를 전송하기 위한 전송 스트림(Transport Stream) 패킷들을 생성하며,
    상기 애플리케이션 실행 단계는 상기 시간 정보에 기초하여 상기 전송 스트림 패킷들의 타임 스탬프 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 의한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  10. 매체접근제어 계층 모듈을 이용하여 네트워크에 연결되고, 애플리케이션 계층 모듈을 이용하여 애플리케이션을 실행하는 단말 장치에 있어서,
    상기 애플리케이션 계층 모듈은 상기 매체접근제어(MAC) 계층 모듈에게 동기화 정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 수신된 정보에 기초하여 상기 애플리케이션을 실행하며,
    상기 매체접근제어 계층 모듈은 상기 요청에 응답하여 상기 네트워크에서의 매체 사용을 제어하기 위해 상기 네트워크의 다른 단말들과 동기화시켜 관리하는 시간 정보를 상기 애플리케이션 계층에 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 네트워크는 WLAN(Wireless Local Area Network)이며, 상기 시간 정보는 비컨 프레임(beacon frame)의 타임스탬프 필드(timestamp field)에 기초하여 설정된 값임을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 네트워크는 WPAN(Wireless Personal Area Network)이며, 상기 시간 정보는 비컨 프레임의 피코넷 동기화 파라미터 필드(piconet synchronization parameters field)에 기초하여 설정된 값임을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 매체접근제어 계층 모듈은 SAP 형태로 상기 시간 정보를 상기 애플리케이션 계층 모듈에게 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 매체접근제어 계층 모듈은 상기 장치의 특성에 따라 상기 타임스탬프 필드값을 보정한 결과를 상기 애플리케이션 계층 모듈에게 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 매체접근제어 계층 모듈은 상기 장치의 특성에 따라 상기 피코넷 동기화 파라미터 필드값을 보정한 결과를 상기 애플리케이션 계층 모듈에게 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 매체접근제어 계층 모듈은 상기 시간 정보를 상기 단말의 특성에 따라 보정하기 위한 정보를 상기 애플리케이션 계층 모듈에게 제공하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 애플리케이션은 영상 데이터를 전송하기 위한 전송 스트림(Transport Stream) 패킷들을 생성하며,
    상기 애플리케이션 계층 모듈은 상기 시간 정보에 기초하여 상기 전송 스트림 패킷들의 타임 스탬프 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 실행 장치.
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